脊髓损伤在斑马鱼中诱导一种类干细胞祖细胞状态,并通过clcf1促进再生性神经发生。

root 提交于 周三, 07/01/2026 - 08:47
脊髓损伤后,与哺乳动物不同,斑马鱼表现出再生性神经发生,其特征为室管膜-放射状胶质细胞(ependymo-radial glial cells, ERGs)的损伤诱导性增殖增强,以及这些祖细胞损伤诱导性生成神经元的增加。目前尚不清楚,再生性神经发生是否仅仅是对发育过程的重演,还是采用了再生特异性的机制。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和体内验证,我们在幼体斑马鱼中发现了ERGs的一种脊髓损伤诱导状态(iiERGs)。这种细胞状态的出现多数情况下并不依赖于增殖,并且具有干细胞特征,包括神经发生相关基因的低水平表达以及lin28a等干性因子的高水平表达。在持续进行的发育性神经发生过程中,检测不到lin28a的表达。脊髓损伤后,lin28a功能受损会增加正在经历神经元分化的ERGs以及新生成神经元的数量,但这是以增殖中的ERGs和iiERGs数量减少为代价的。这支持lin28a在iiERGs中具有维持干性的作用。值得注意的是,iiERGs分泌生长因子,包括再生特异性细胞因子clcf1,而后者部分依赖于lin28a的表达。干扰clcf1信号传导会损害脊髓祖细胞增殖和损伤诱导的新神经元生成,但不影响iiERGs的出现。在未损伤动物中,clcf1过表达足以增强神经发生,而无需诱导iiERG状态,这表明clcf1作为一种通用生长因子发挥作用。因此,我们描述了一类损伤特异性的、具有干细胞样特征的ERG群体,其通过lin28a减弱神经元分化并通过clcf1促进祖细胞增殖,从而调控再生性神经发生。

脊髓损伤后,与哺乳动物不同,斑马鱼表现出再生性神经发生,其特征是室管膜-放射状胶质细胞(ERGs)的损伤诱导性增殖增强,以及这些祖细胞损伤诱导生成神经元的增加。目前尚不清楚,再生性神经发生是否仅仅是对发育过程的重演,还是采用了再生特异性的机制。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和体内验证,我们在斑马鱼幼体中发现了一种脊髓损伤诱导的ERG状态(iiERGs)。这种细胞状态的出现大多不依赖于增殖,并且具有干细胞特征,包括神经发生相关基因的弱表达以及干性因子(如lin28a)的强表达。在持续的发育性神经发生过程中,lin28a的表达不可检测。脊髓损伤后,破坏lin28a会增加发生神经元分化的ERG数量以及新生成神经元的数量,但代价是增殖中的ERG和iiERG数量减少。这支持lin28a在iiERG中具有维持干性的作用。重要的是,iiERG会分泌生长因子,包括再生特异性细胞因子clcf1,而后者部分依赖于lin28a的表达。破坏clcf1信号传导会损害脊髓祖细胞增殖和损伤诱导的新神经元生成,但不影响iiERG的出现。在未损伤动物中,clcf1过表达足以增强神经发生而不诱导iiERG状态,这表明clcf1作为一种通用生长因子发挥作用。因此,我们描述了一类损伤特异性的、具有干细胞样特征的ERG群体,其通过lin28a减弱神经元分化并通过clcf1促进祖细胞增殖,从而调控再生性神经发生。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.25.734505v1?rss=1

🏷️ 脊髓损伤 斑马鱼 再生性神经发生 单细胞RNA测序 lin28a clcf1